2025年大學(xué)二年級(jí)（無人駕駛航空器系統(tǒng)工程）無人機(jī)導(dǎo)航技術(shù)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種導(dǎo)航技術(shù)具有自主性強(qiáng)、不易受外界干擾等優(yōu)點(diǎn)，在無人機(jī)導(dǎo)航中應(yīng)用廣泛？A.慣性導(dǎo)航B.衛(wèi)星導(dǎo)航C.視覺導(dǎo)航D.地磁導(dǎo)航2.無人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)中，用于測(cè)量無人機(jī)姿態(tài)角的傳感器是？A.加速度計(jì)B.陀螺儀C.磁力計(jì)D.氣壓計(jì)3.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心部件不包括以下哪項(xiàng)？A.加速度計(jì)B.陀螺儀C.計(jì)算機(jī)D.衛(wèi)星接收機(jī)4.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為無人機(jī)提供的關(guān)鍵信息是？A.速度B.姿態(tài)C.位置D.高度5.視覺導(dǎo)航主要通過什么來識(shí)別環(huán)境和確定位置？A.激光雷達(dá)B.攝像頭C.超聲波傳感器D.紅外傳感器6.無人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中飛行時(shí)，哪種導(dǎo)航技術(shù)能更好地應(yīng)對(duì)遮擋等問題？A.慣性導(dǎo)航B.衛(wèi)星導(dǎo)航C.視覺導(dǎo)航D.組合導(dǎo)航7.磁力計(jì)用于測(cè)量無人機(jī)的什么參數(shù)？A.航向角B.俯仰角C.滾轉(zhuǎn)角D.加速度8.以下關(guān)于無人機(jī)導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的說法，錯(cuò)誤的是？A.多種導(dǎo)航技術(shù)融合是趨勢(shì)B.導(dǎo)航精度會(huì)不斷提高C.自主性會(huì)逐漸降低D.適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境能力增強(qiáng)9.衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)容易受到什么因素影響而出現(xiàn)信號(hào)丟失或誤差增大？A.天氣B.無人機(jī)速度C.電池電量D.機(jī)身材質(zhì)10.無人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)融合的目的不包括以下哪項(xiàng)？A.提高導(dǎo)航精度B.增強(qiáng)可靠性C.降低成本D.增加系統(tǒng)復(fù)雜性第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）答題要求：本大題共5小題，每空2分。請(qǐng)將答案填寫在相應(yīng)的橫線上。1.無人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)主要由________、________、________等部分組成。2.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通過測(cè)量加速度和角速度，利用________原理來計(jì)算無人機(jī)的位置、速度和姿態(tài)。3.視覺導(dǎo)航中的特征點(diǎn)法是通過提取圖像中的________來確定無人機(jī)的位置和姿態(tài)。4.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括________、________等全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。5.組合導(dǎo)航系統(tǒng)是將多種導(dǎo)航技術(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行________，以提高導(dǎo)航性能。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每題5分。簡(jiǎn)要回答問題。1.簡(jiǎn)述慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理。2.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)無人機(jī)有什么重要作用？3.視覺導(dǎo)航有哪些優(yōu)點(diǎn)和局限性？4.說明組合導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。四、材料分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在某復(fù)雜地形區(qū)域進(jìn)行無人機(jī)測(cè)繪任務(wù)，該區(qū)域有茂密樹林、起伏山巒等。無人機(jī)采用了多種導(dǎo)航技術(shù)相結(jié)合的方式。在飛行過程中，衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)偶爾出現(xiàn)中斷，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)持續(xù)提供姿態(tài)和速度信息，視覺導(dǎo)航系統(tǒng)通過識(shí)別地面特征點(diǎn)和樹木紋理等輔助確定位置。1.當(dāng)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)中斷時(shí)，無人機(jī)如何繼續(xù)保持較好的導(dǎo)航性能？（5分）2.視覺導(dǎo)航在這種復(fù)雜地形區(qū)域發(fā)揮了什么作用？（5分）3.多種導(dǎo)航技術(shù)結(jié)合對(duì)完成測(cè)繪任務(wù)有什么意義？（5分）五、論述題（共15分）答題要求：本大題共1小題。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，論述無人機(jī)導(dǎo)航技術(shù)在未來智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用前景。1.無人機(jī)導(dǎo)航技術(shù)在未來智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用前景。（15分）答案：1.A2.B3.D4.C5.B6.D7.A8.C9.A10.D二、1.傳感器、處理器、導(dǎo)航算法2.積分3..特征點(diǎn)4.GPS、北斗5.融合三、1.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通過加速度計(jì)測(cè)量加速度，陀螺儀測(cè)量角速度，利用積分原理計(jì)算速度、位置和姿態(tài)。加速度計(jì)感受無人機(jī)在各個(gè)方向的加速度，陀螺儀感知角速度變化，處理器根據(jù)這些數(shù)據(jù)通過積分運(yùn)算得出無人機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)。2.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可為無人機(jī)提供精確的位置信息，使其能準(zhǔn)確到達(dá)指定地點(diǎn)，還能用于航跡規(guī)劃、定位等，提高無人機(jī)飛行的準(zhǔn)確性和效率，保障任務(wù)順利完成。3.優(yōu)點(diǎn)：能利用豐富的視覺信息，自主性較強(qiáng)，成本相對(duì)較低。局限性：受光照、遮擋等影響大，在復(fù)雜環(huán)境中識(shí)別和定位精度可能受限，對(duì)圖像數(shù)據(jù)處理要求高。4.組合導(dǎo)航系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)在于綜合多種導(dǎo)航技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，提高導(dǎo)航精度、可靠性和抗干擾能力，能在單一導(dǎo)航技術(shù)失效或性能不佳時(shí)仍保持較好導(dǎo)航性能，適應(yīng)不同飛行環(huán)境和任務(wù)需求。四、1.衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)中斷時(shí)，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)持續(xù)提供姿態(tài)和速度信息，為無人機(jī)飛行狀態(tài)提供基本保障。同時(shí)視覺導(dǎo)航系統(tǒng)通過識(shí)別地面特征點(diǎn)和樹木紋理等輔助確定位置，彌補(bǔ)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)缺失帶來的位置確定困難，從而保持較好的導(dǎo)航性能。2.視覺導(dǎo)航在復(fù)雜地形區(qū)域發(fā)揮了重要作用。它通過識(shí)別地面特征點(diǎn)和樹木紋理等，幫助無人機(jī)在衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)中斷或不準(zhǔn)確時(shí)確定自身位置，輔助無人機(jī)在茂密樹林和起伏山巒等復(fù)雜環(huán)境中更好地飛行，完成測(cè)繪任務(wù)。3.多種導(dǎo)航技術(shù)結(jié)合對(duì)完成測(cè)繪任務(wù)意義重大。衛(wèi)星導(dǎo)航提供全局位置信息，慣性導(dǎo)航保障飛行姿態(tài)穩(wěn)定，視覺導(dǎo)航在復(fù)雜區(qū)域輔助定位，它們相互補(bǔ)充。能提高測(cè)繪精度和可靠性，適應(yīng)復(fù)雜地形環(huán)境，確保無人機(jī)準(zhǔn)確獲取測(cè)繪數(shù)據(jù)，順利完成任務(wù)。五、在未來智慧城市建設(shè)中，無人機(jī)導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。可用于城市交通監(jiān)測(cè)，精準(zhǔn)獲取交通流量、路況等信息，輔助智能交通管